具有误差检测的电源制造技术

本公开涉及与电源相关的系统和方法，并且特别是涉及基于被测设备处的所感测电压来准确地调节电源。一种电压源设备，包括被配置为输出第一电压的第一电压源、将第一电压源连接到被测设备的源路径、电耦合到被测设备的感测路径；以及电路，被配置为对被测设备处的第二电压进行采样，确定第一电压和第二电压之间的电压差，并基于第一电压和第二电压之间的差来调节第一电压。调节第一电压。调节第一电压。

【技术实现步骤摘要】
具有误差检测的电源


[0001]本公开涉及与电源相关的系统和方法，并且特别是涉及基于被测设备处的所感测电压来准确地调节电源。

技术介绍

[0002]一些电源单元使用四端子感测校正，也称为开尔文感测校正，来感测被附接到电源单元的被测设备（DUT）处或其附近的电压，以校正通向DUT的源路径的路径和连接中的电压降。开尔文感测校正有助于确保源电压准确地反映DUT上存在的电压。
[0003]虽然常规的开尔文感测可以允许非常准确地检测DUT处的电压，但是当用作源电压的校正时，其通过潜在地引起控制回路变得不那么稳定、甚至不稳定，而可能是成问题的。一些仪器已经通过在DUT连接处采用电短路来解决该问题，以便校正在DUT处的电压的感测。已知的电流被驱动通过路径，并且可以测量电压降以生成补偿因子，该补偿因子在生成源电压时被用于帮助确保DUT处的电压处于预期的电压水平。然而，使用电短路需要在期望更新或检查补偿以确保电短路被合适地设置的任何时候中断测试并创建电短路。
[0004]本公开的示例解决了现有技术的这些和其他缺陷。
附图说明
[0005]从以下参照所附附图对示例的描述中，本公开的示例的各方面、特征和优点将变得显而易见，在所附附图中：图1是根据本公开的一些示例的源设备的简化电路图；图2是根据本公开的一些示例的源设备的另一简化电路图；图3是示出图1或图2的源设备的各种操作的流程图。
具体实施方式
[0006]本文公开的是对将开尔文感测校正用于源设备（诸如但不限于源测量单元）的方法的增强，其减轻了上面讨论的常规开尔文感测校正方法和电路短路校正的多个问题。
[0007]本公开的示例保留了感测路径，以允许远程进行电压测量，并且采用感测路径来确定和校正源路径中的电压降水平和源路径中的误差，同时不直接使用感测到的电压。这允许创建与源回路分离的控制回路，其具有与本地控制相关联的速度和稳定性的益处。本公开的示例还可以允许误差和边界检查，以确保如果感测引线滑动、断裂或以其他方式错过接触，则源控制回路不会打开并导致对所附接的负载的潜在损害。进一步地，可以监控与源路径相关联的电压降，以确保在DUT或负载处维持源的期望误差水平或规格。
[0008]图1是根据本公开的一些示例的示例源的简化电路图。如本领域技术人员应当理解的，在图1中未示出的电路或源设备内可以包括附加组件。例如，如本领域技术人员应当容易理解的，诸如比较器、模数转换器、处理器和其他设备的附加硬件可以在源内，以执行关于图1讨论的一些功能。
[0009]如图1图示的，标称电压源100电耦合到调节电压源102。尽管图1将标称电压源100和调节电压源102示出为分离的源，但是本领域技术人员应当理解，在一些示例中，标称电压源100和调节电压源102可以组合成单个源。源路径104和106将电压从源100和102传输到DUT 108。源路径104可以包括印制电路板迹线、开关、传感器、连接器和/或路径。
[0010]源路径104和106具有电阻，其被图示为电阻器110和112。电阻器110和112用于说明源路径104和106上的电阻，并且不一定是源路径中的实际电阻器。路径104和106的电阻由引线的长度、材料的导电性和导体的几何形状决定。另外，诸如用于测量负载电流或其他参数的传感器、开关和连接器之类的各种电路组件可以被包括在路径中，以及电阻器110和112的结果值中。该电阻造成电压下降，使得在DUT 108处接收到的电压与由源100和102输出的电压不同。感测路径114和116也连接到DUT 108，并且所感测的电压可以表示为V
测量
。如本领域技术人员应当理解的，感测路径114和116可以包括其他组件。虽然如本文所使用的，电流传感器通常不直接被包括在感测路径114和116中，但是本领域技术人员应当理解，在一些示例中，表述感测路径可以涵盖电流传感器。
[0011]V
测量
可用于任何测量需求，并可以是在源的显示器或任何其他类型的显示器上的输出，或者给用户的其他输出。为了便于说明和讨论，图1中示出了电压发生器117。电压发生器117最多基于经由感测路径114和116接收的电压而生成电压。然而，虽然被图示为电压发生器117，但是在一些示例中，组件117可以是缓冲器和/或增益/缩放电路，其可以从感测路径114和116创建跨DUT 108的电压的副本，并且实际上不生成电压V
测量
。例如，源单元可以具有显示器，该显示器可以输出DUT处的电压以供用户查看。虽然未示出，但是如本领域技术人员应当理解的，可以根据需要将V
测量
发送到模数转换器或任何其他设备，以在显示器上示出或显示跨DUT 108的电压，或者将DUT 108处的电压发送到任何其他设备。数字化的V
测量
值也可以由处理器接收，以便根据期望进行进一步处理。
[0012]可以基于跨电容器118的V
采样
处接收的电压来控制由调节电压源102或主源（如果仅提供一个源的话）输出的校正电压的量。在源单元的初始启动时，调节电压源102将被设置为零。简单的电压检测器可以包括电容器118和开关120。V
采样
或电容器118连接到V
测量
的时间可以由开关120控制和最小化。也就是说，代替持续地监控和调节源电压，作为采样组件的开关120的引入可以提供用于滤波、限制和其他校正的部件，作为V
采样
的一部分，以确保调节电压源102不会超过可允许的极限或导致额外的噪声或误差进入源控制回路。也就是说，可以以离散的或周期性的时间间隔而不是连续地来测量和监控V
采样
，并且开关120可以确保V
采样
仅在V
采样
没有同时也用于校正V
调节
的时候被更新。
[0013]例如，在如图1所示的模拟控制回路中，调节电压源102可以被设置为零，并且电压源100以使得已知电流流过负载的这样的方式被控制。在已知电流流动的情况下，电压检测器可以使开关120闭合，以捕获电容器118处的DUT上存在的电压。该电压V
采样
可以与来源于电压源100处的电压进行比较，并且用于确定一个规则，使得调节电压V
调节
将校正由于流动的电流而导致的误差。电压检测器可以包括比较器或任何其他设备，诸如处理器或模数转换器，以确定V
采样
和电压源100之间的差电压。假设进行测量时所有瞬态效应均已稳定，则V
调节
可以由调节电压选择器基于等式（1）计算或确定：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（1）
其中如等式（2）中示出的那样计算R
补偿
：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（2）基于在表征时针对 V
源
、V
采样
和 I
负载
捕获的值。
[0014]在一些示例中，可以使用乘法数模转换器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压源设备，包括：第一电压源，被配置为输出第一电压；源路径，将第一电压源连接到被测设备；感测路径，电耦合到被测设备；和电路，被配置为对被测设备处的第二电压进行采样，确定第一电压与第二电压之间的电压差，以及基于第一电压与第二电压之间的所述差来调节第一电压。2. 根据权利要求1所述的电压源设备，其中电路包括：阈值检测器，被配置为接收电压差，并且将所述电压差与校正限制进行比较；和调节电压选择器，被配置为当没有违反校正限制时，基于所述电压差来影响调节电压。3.根据权利要求2所述的电压源设备，其中当调节电压违反一个或多个预定值时，违反校正限制。4.根据权利要求3所述的电压源设备，其中当调节电压大于预定电压时，所述调节电压违反校正限制。5.根据权利要求2所述的电压源设备，其中调节电压选择器被配置为基于负载电流和电阻补偿值来选择调节电压，所述电阻补偿值从通过所述被测设备的已知电流和所述差电压来确定。6.根据权利要求5所述的电压源设备，其中确定所述差是否违反所述校正限制包括确定所述电阻补偿是否违反一个或多个预定值。7. 根据权利要求1所述的电压源设备，其中所述电路包括：电压检测器，耦合到感测路径以测量和/或缩放第二电压的检测值；和采样和保持组件，被配置为捕获和临时存储采样的第二电压。8.根据权利要求1所述的电压源设备，其中所述电路被配置为以离散的时间间隔捕获并临时存储所述第二电压。9.根据权利要求1所述的电压源设备，其中所述电路包括开关，所述开关被配置为将电容器电耦合到所述第二电压以对所述第二电压进行采样。10.根据权利要求1所述的电压源设备，其中所述电路包括：模数转换器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：基思利仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：